湖南省2022届高三下学期物理3月联考试卷

试卷更新日期：2022-04-01 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 关于原子和原子核，下列说法正确的是（）

A、目前世界上的核动力航母利用的是轻核的聚变 B、提高温度可以缩短放射性元素的半衰期 C、卢瑟福发现质子的核反应方程是 $_{7}^{14} N +_{2}^{4} H e \to_{8}^{17} O +_{1}^{1} H$ D、发生核反应时满足质量守恒和电荷数守恒

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2. 某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的速度—时间关系图像如图所示，则下列分析正确的是（）

A、0~45s内重物上升的高度为45m B、0~10s内重物的平均速度等于40s~45s内的平均速度 C、0~40s内重物一直处于超重状态 D、10s~40s内钢丝绳最容易断裂

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3. 如图所示，一物块在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，物块与地面间的动摩擦因数为 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ 。若保持F的大小不变，而方向突然变成与水平面成60°角，则物块将（）

A、做匀加速直线运动 B、做匀减速直线运动 C、做匀速直线运动 D、离开地面向上做曲线运动

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4. “神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱在2021年10月16日成功对接，航天员顺利进入“天和”核心舱。载人飞船和空间站对接的一种方法叫“同椭圆轨道法”，其简化示意图如图所示。先把飞船发射到近地圆形轨道Ⅰ，然后经过多次变轨使飞船不断逼近空间站轨道，当两者轨道很接近的时候，再从空间站下方、后方缓慢变轨进入空间站轨道。Ⅱ、Ⅲ是绕地球运行的椭圆轨道，Ⅳ是绕地球运行、很接近空间站轨道的圆形轨道。P、Q分别为椭圆轨道的远地点和近地点，下列说法正确的是（）

A、在轨道Ⅲ上，载人飞船在Q点的加速度比在P点的加速度大 B、载人飞船在轨道Ⅲ上运行的周期比在轨道Ⅰ上运行的周期小 C、载人飞船在轨道Ⅲ上经过P点的速度大于在轨道Ⅳ上经过P点的速度 D、在轨道Ⅲ上，载人飞船在P点的机械能比在Q点的机械能大

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5. 如图所示，利用电磁铁产生磁场，电流表检测输入霍尔元件的电流，电压表检测霍尔元件输出的霍尔电压。已知图中的1、2、3、4是霍尔元件（载流子为电子）上的四个接线端，开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 闭合后，电流表A和电表甲、乙都有明显示数，下列说法正确的是（）

A、通过霍尔元件的磁场方向竖直向上 B、电表甲为电压表，电表乙为电流表 C、接线端2的电势低于接线端4的电势 D、若减小 $R_{1}$ 的电阻、增大 $R_{2}$ 的电阻，则电压表的示数一定增大

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6. 如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为 $50 H z$ 的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 5 ： 1$ ，副线圈与定值电阻 $R_{1}$ 和滑动变阻器 $R_{2}$ 相连， $R_{1}$ 的阻值为 $80 Ω$ ， $R_{2}$ 的最大阻值为 $120 Ω$ 。下列说法正确的是（）

A、电阻 $R_{1}$ 中的电流方向每秒钟变化20次 B、改变滑动变阻器 $R_{2}$ 接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为24V C、通过原线圈的电流最大值为0.5A D、滑动变阻器 $R_{2}$ 消耗的最大电功率为5W

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二、多选题

7. 随着科学技术的不断发展，无线充电已经进入人们的视线，小到手表、手机，大到电动汽车的充电，都已经实现了从理论研发到实际应用的转化。某品牌的无线充电手机进行无线充电的原理图如图所示。关于无线充电，下列说法正确的是（）

A、无线充电的工作原理是电磁感应 B、将充电底座接到恒流电源上可以对手机进行充电 C、无线充电底座可以对任意手机进行无线充电 D、接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同

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8. 如图所示，每一级台阶的高度 $h = 0.2 m$ ，宽度 $x = 0.4 m$ ，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A、若小球的初速度大小为 $1.5 m / s$ ，则小球落在台阶1上 B、若小球的初速度大小为 $2.5 m / s$ ，则小球落在台阶1上 C、若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为 $3 m / s$ D、若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为 $4 m / s$

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9. 如图所示，匀强电场中有A、B、C三点，已知A、B两点间的距离为 $2.5 c m$ ， A，C两点间的距离为 $8 c m$ ， $∠ B A C = 37 °$ ，匀强电场方向平行于A、B、C三点所确定的平面。现把电荷量 $q = 5 \times 1 0^{- 9} C$ 的带正电的点电荷由A点移到B点，该过程中电场力做功 $W_{1} = 2.5 \times 1 0^{- 8} J$ ，当将该点电荷由A点移到C点，电场力做功 $W_{2} = 1 \times 1 0^{- 7} J$ ，若取A点的电势为零，则（）（ $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）

A、该点电荷在B点的电势能为 $2.5 \times 1 0^{- 8} J$ B、A，B两点的电势差为5V C、C点的电势为20V D、匀强电场的电场强度大小为 $250 V / m$

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10. 如图所示，A、B两小球通过绕过轻质光滑定滑轮的不可伸长的细线相连，A球放在足够长的固定光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为 $80 N / m$ 的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A球，并使连接A、B球的细线刚刚拉直但无拉力作用，且保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A球的质量为 $4 k g$ ， B、C球的质量均为 $1 k g$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，开始时整个系统处于静止状态。释放A球后，A球沿斜面下滑至速度最大时C球恰好离开地面。弹簧一直在弹性限度内，下列描述正确的是（）

A、斜面的倾角 $α$ 为30° B、A球的最大速度为 $1 m / s$ C、C球刚离开地面时，B球的加速度最大 D、从释放A球到C球刚离开地面的过程中，A，B两小球组成的系统机械能先增加后减少

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11. 一定质量的理想气体从状态A开始，经历 $A B$ 、 $B C$ 、 $C A$ 三个过程回到原状态，其 $V - T$ 图像如图所示，下列说法正确的是（）

A、 $A \to B$ 过程中气体温度升高 B、 $B \to C$ 过程中气体压强增大 C、 $B \to C$ 过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功 D、 $C \to A$ 过程中每一个气体分子的速率都减小 E、 $C \to A$ 过程中外界对气体做正功

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12. 一列沿x轴传播的简谐横波在 $t = 0.1 s$ 时刻的波形图如图甲所示。图乙表示该波传播的介质中 $x = 2 c m$ 处的a质点的振动图像。下列说法正确的是（）

A、波沿x轴负方向传播 B、波传播的速度大小为 $0.4 m / s$ C、该波遇到尺寸为 $3 c m$ 的障碍物时能发生明显的衍射现象 D、 $t = 0.15 s$ 时，质点b在平衡位置 E、从 $t = 0$ 开始，经过1s，质点b通过的路程为 $4 c m$

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三、实验题

13. 某同学想测量一未知电阻的阻值 $R_{x}$ ，实验室备有下列器材：
a.电流表G，量程为 $100 m A$ ，内阻未知；
b.电阻箱R，阻值范围为 $0 ~ 999.9 Ω$ ；
c.未知电阻 $R_{x}$ ；
d.干电池一节，电动势 $E = 1.5 V$ ；
e.开关，红、黑表笔，导线若干。

(1)、先将干电池、电流表、电阻箱和开关用导线串联，将电阻箱阻值调至最大后闭合开关，调节电阻箱，当它接入电路的阻值 $R_{1} = 28.0 Ω$ 时，此时电流表示数 $I_{1} = 50.0 m A$ ；再将此未知电阻串联接入电路，保持电阻箱的阻值不变，电流表指针指示位置如图所示，则该未知电阻的阻值 $R_{x} =$ $Ω$ 。（结果保留两位有效数字）

(2)、该同学利用上述器材成功地组装了一只简单的欧姆表，如图所示，将红、黑表笔短接进行调零，则A为（填“红”或“黑”）表笔。

(3)、若该欧姆表使用一段时间后电池电动势不变，内阻变大，但仍能调零，则电阻的测量结果与原来相比（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

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14. 某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与物体受力的关系，已知小车的质量为M，砝码盘及砝码的总质量为m，打点计时器所接的交流电的频率为f，定滑轮和动滑轮受到的阻力可忽略不计。实验步骤如下：
①按图甲所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；
②取下砝码盘，调节长木板的倾角，轻推小车，使小车能沿长木板向下匀速运动，记下此时弹簧测力计的示数 $F_{0}$ ；
③挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，记下弹簧测力计的示数 $F_{1}$ ，由纸带求出小车的加速度 $a_{1}$ ；
④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，记下弹簧测力计的示数 $F_{i}$ ，求得小车在不同合力作用下的加速度 $a_{i}$ 。

(1)、对于该实验方案，下列说法正确的是____。

A、实验过程中一定要保持 $M ≫ m$ B、与小车相连的细线跟长木板一定要平行 C、平衡摩擦力时，即步骤②中一定不能挂上砝码盘 D、当弹簧测力计的示数为 $F_{1}$ 时，小车受到的合力大小为 $F_{1} - F_{0} - m g$

(2)、实验过程中打出的一条纸带如图乙所示，1、2、3、4、5为计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，则打点计时器在打计数点“4”时，小车的速度大小为，加速度的大小为。（用字母 $s_{1}$ 、 $s_{2}$ 、 $s_{3}$ 、 $s_{4}$ 和f表示）；若 $s_{1} = 6.02 c m$ ， $s_{2} = 6.89 c m$ ， $s_{3} = 7.77 c m$ ， $s_{4} = 8.66 c m$ ， $f = 50 H z$ ，则小车的加速度大小 $a =$ $m / s^{2}$ 。（结果保留两位有效数字）

(3)、由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，下列四幅图中，与本实验相符合的是____。

A、 B、 C、 D、

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四、解答题

15. 如图所示，内壁光滑的管道 $A B$ 的形状为抛物线，被固定在竖直平面内，管口A的切线水平，管口B的切线与水平面的夹角为53°，质量均为 $m = 1 k g$ 的甲、乙两小球（视为质点），直径略小于管道的内径。先让甲从管口A由静止开始沿着管道向下运动，然后在管口A给乙一水平向右、大小为 $v_{0} = 2.4 m / s$ 的初速度，乙正好做平抛运动（与管道不接触），甲、乙正好在B点相碰（碰撞时间极短），碰撞后瞬间甲、乙合为一个整体，接着沿着竖直固定的圆弧轨道向下运动，圆弧轨道与管道在B点相切，O是圆弧轨道的圆心，C是圆弧轨道的最低点，D是圆弧轨道上与圆心O等高的点，整体正好能到达D点，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ，求：

(1)、甲、乙碰撞过程中损失的机械能；

(2)、圆弧轨道的半径和C点对两小球整体的支持力大小。

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16. 如图所示，平面直角坐标系 $x O y$ 位于竖直平面内， $x$ 轴正方向水平向右，坐标系 $x O y$ 所在的空间有一正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向上、电场强度大小 $E = 20 V / m$ ，匀强磁场方向水平向里、磁感应强度大小 $B = 2 T$ 。一质量 $m = 3 \times 1 0^{- 3} k g$ 、电荷量 $q = 1 \times 1 0^{- 3} C$ 的带正电小球（视为质点），以大小不同的初速度从坐标原点 $O$ 沿 $x$ 轴正方向对准 $x$ 轴上的 $A$ 点（位于原点 $O$ 的右方）射出。不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若小球沿直线运动通过 $A$ 点，求此时小球的初速度 $v_{0}$ 的大小；

(2)、若小球的初速度大小 $v \neq v_{0}$ ，射出小球后，小球会经曲线运动通过 $A$ 点，求 $A$ 点横坐标 $x_{A}$ 的最小值；（取 $π = 3.14$ ）

(3)、若小球从 $O$ 点由静止释放，求刚释放时小球的加速度大小。

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17. 如图所示，一水平放置的汽缸左端开孔，汽缸内壁的长度为2L，一活塞只能在汽缸内运动，汽缸右边封闭有一定质量的理想气体，不计活塞厚度和所有摩擦，活塞和汽缸均绝热。开始时活塞处在汽缸中间，缸内气体的热力学温度T₀=300K，外界大气压p₀=1×10⁵Pa，现用电热丝对密闭气体缓慢加热。
（i）当活塞离汽缸右端的距离 $x = \frac{7}{5} L$ 时，求汽缸内密闭气体的热力学温度T₁；
（ii）当缸内气体的热力学温度T₂=660K时，求汽缸内密闭气体的压强p₂。

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18. 某种材料制成的棱镜的截面图如图所示， $A B$ 为四分之一圆弧，O为圆心， $O B C D$ 为一矩形， $O A = 10 c m$ ， $O D = \frac{5 \sqrt{2}}{2} c m$ 。一细光束从圆弧 $A B$ 的中点E沿半径射入棱镜后，恰好发生全反射。求：

(1)、该透明材料的折射率；

(2)、该光线从棱镜中折射出来时的折射角。

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